En 2011, Ian Goddard s’est penché sur l’explosion de l’unité 3 et, après avoir abandonné l’hypothèse d’Arnie Gundersen, a proposé une théorie basée sur une explosion de vapeur dans l’enceinte de confinement. Les autorités japonaises et l’opérateur Tepco ont toujours affirmé officiellement que cette explosion avait été provoquée par de l’hydrogène, mais cette position est uniquement due aux premiers communiqués du Cabinet du Premier ministre japonais et de la NISA, et non pas à la réalité constatée. En effet, quelques secondes après l’explosion, le directeur de la centrale s’est écrié : « QG, QG, c’est affreux ! L’unité 3 a explosé à présent ! Je pense que c’est probablement dû à la vapeur ». Mais on lui a bien fait comprendre ensuite qu’il ne faudrait plus qu’il en parle de cette manière et que l’on devait désormais uniquement expliquer les faits avec la version officielle.
J’ai choisi de diffuser la théorie de Ian Goddard car, 3 ans après les faits, elle reste la théorie la plus plausible et paradoxalement une des moins diffusées. Deux informations données par Tepco postérieurement à l’édition de l’article original en 2011 corroborent son scénario. Tout d’abord, en 2012, l’opérateur a lâché une information de taille : un bouchon de grandes dimensions qui ferme un conduit permettant d’apporter ou retirer des équipements lourds à la base de l’enceinte de confinement est sorti de son emplacement. Il est probable qu’une surpression interne ait pu réaliser cet exploit de déplacer cet équipement de plusieurs dizaines de tonnes qui reste évidemment fermé quand le réacteur est en fonctionnement. La deuxième information date de cette année : suite au nettoyage des ruines de l’unité 3, une partie de la dalle anti-missile, élément intégral du couvercle du puits de cuve du réacteur, a été retrouvée affaissée de 30 cm en son centre par rapport aux autres éléments, ce qui peut s’expliquer par son soulèvement et sa chute, aucun objet lourd n’étant tombé directement dessus. Là encore, cet équipement en béton armé d’environ 40 tonnes n’a pas pu bouger sans qu’une très forte pression n’apparaisse subitement.
Toutefois, la complexité de cette succession d’explosions de l’unité 3 est telle qu’il est possible que d’autres facteurs soient responsables de tel ou tel évènement physique non pris en compte dans ce scénario énoncé précocement. C’est pourquoi il doit être considéré comme une bonne piste de recherche et doit laisser la porte ouverte à d’autres scénarios ou variantes. Quoi qu'il en soit, cette hypothèse d’explosion de vapeur, toujours tue par les autorités scientifiques de la planète nucléaire, a le mérite d’exister et Ian Goddard doit ici être remercié pour la clarté de sa démonstration qui contraste avec le mutisme des organismes scientifiques censés nous expliquer ce qui est arrivé.
Pierre Fetet
__________________
Unité 3 de Fukushima : la théorie de l’explosion de vapeur
Titre original : Fukushima Unit 3 - steam-explosion theory
Source : http://iangoddard.com/fukushima01.html
Traduction française : Pierre Fetet (relecture Phil Ansois)
L’événement marquant des fusions de cœur de Fukushima a été la grande explosion de l'unité 3, le 14 mars, avec son nuage en forme de champignon, en total contraste avec l'explosion de l'unité 1 qui n'avait provoqué aucune projection verticale remarquable. Pourtant, Tokyo Electric Power Company suppose que chacune de ces explosions est due à de l’hydrogène qui s’est retrouvé confiné au niveau supérieur au-dessus du réacteur. Toutefois, parce que des effets radicalement différents suggèrent des causes différentes, considérons un modèle fondé sur des données probantes dans lequel l’explosion de l'unité 3 était une explosion de vapeur qui a vaporisé des tonnes d'eau de mer injectées en un nuage en forme de champignon et qui a déclenché des explosions secondaires d'hydrogène.
Figure 1: L’explosion de l’unité 1, contrairement à celle de l’unité 3, n’a pas eu d’amplitude verticale et n'a pas formé de nuage en forme de champignon. Il semble donc que quelque chose en plus soit arrivé à l'unité 3. Le nuage en forme de champignon est composé d’une masse compatible avec des tonnes d'eau vaporisée.
Le risque d'une explosion de vapeur au cours d’une fusion de cœur dans une enceinte de confinement abritant un réacteur a été un sujet de préoccupation et de recherche considérable, comme indiqué dans Moriyama et al .:
« L'explosion de vapeur provoquée par le contact d’un cœur fondu et d’un liquide de refroidissement [l'eau] est reconnue comme l'une des menaces potentielles pour l'intégrité d’une enceinte de confinement lors d'un accident grave de réacteurs à eau légère et l'une des plus importantes sources d'incertitude dans l'évaluation des fréquences des premiers rejets importants de produits de fission. » [1]
Puisque de l'eau de mer a été injectée dans le réacteur de l’unité 3 dans le but de le refroidir lors de sa fusion, les ingrédients nécessaires pour une explosion de vapeur dans l'enceinte de confinement étaient réunis avant l'explosion. Donc, étant donné que l'explosion de vapeur est un risque reconnu dans de telles circonstances, la possibilité d'une explosion de vapeur nécessite une enquête que nous allons entreprendre sans délai.
Panaches de vapeur distincts provenant de l'enceinte de confinement
Dès que les nuages de l'explosion se sont dissipés, deux panaches de vapeur distincts ont été vus sortant du niveau supérieur démoli de l'unité 3.
La figure 2 (a) montre l'unité 3 trois minutes après son explosion, et là nous voyons deux panaches de vapeur distincts. Ces deux panaches ont été observées tout au long du début du printemps, quand l'unité 3 produisait de la vapeur, comme le montre la figure 2 (b, c, d).
Figure 2 (a-d): des panaches de vapeur distincts vus tout au long du début du printemps après l’explosion s’élèvent en nuage de l'unité 3. (e) La tendance à un panache de vapeur persistant suggère une vapeur provenant de l'enceinte de confinement.
La figure 2 (e) situe les panaches de vapeur sur le plan de l'unité 3. Sans surprise, le volume important des nuages de vapeur qui s'échappaient est en corrélation avec un grand réservoir d'eau bouillante [2]. La seule autre masse d'eau sur le site est la piscine de combustible usé sur le côté sud de l'unité 3 (voir la piscine de combustible usé dans les figures 2 (e) et 3). Cependant, les panaches de vapeur émanent de points autour du centre de l'unité 3, et s’échappent dans de gaies volutes tout comme de la vapeur s’échappant de trous dans un récipient d'eau bouillante. De toute évidence, ces panaches de vapeur distincts ne viennent pas de la piscine de combustible.
Les points chauds du couvercle du puits de cuve correspondent aux panaches de vapeur
La figure 3 localise les points chauds sur les photos infrarouges associées au plan de l’étage de service de l'unité 3. On constate que les points chauds clés s'alignent avec le bord du couvercle du puits de la cuve du réacteur. Ces points chauds correspondent à leur tour aux panaches de vapeur de la figure 2 et aux forces explosives que nous verrons dans la figure 4.
Figure 3 : Animation : les points chauds correspondent au couvercle, à la vapeur et aux souffles explosifs dans la figure 4. Notez que la piscine de combustible à gauche est décentrée ; c’est également chaud au niveau du stockage de combustible usé.
Les panaches de l’explosion correspondent aux panaches de vapeur
La figure 4 montre les séquences vidéo initiales de l'explosion de l’unité 3. Notez qu'il y a des panaches explosifs distincts, le plus évident étant le panache de feu qui a la forme d’un poing qui frappe et passe à travers le haut de la paroi sud ensoleillée. Notez aussi que les panaches explosifs initiaux ne se propagent pas vers le haut comme le nuage en forme de champignon qui les a suivis, mais qu’ils ont plutôt des effets de souffle sur les côtés suivant un angle d’environ 45˚. Les angles des vecteurs [d’éjection ; cf. Fig. 3] convergent bien sur le bord du couvercle du réacteur, là d’où proviennent aussi les panaches de vapeur. Par conséquent, dans ce modèle d’explosion de vapeur, ces panaches explosifs sont une phase ignée des panaches de vapeur qui s’est produite immédiatement après, comme le montre la figure 2. Cette phase enflammée des panaches provenant de l’enceinte de confinement reflète l'éjection explosive de gaz inflammables comme l'hydrogène à partir de la zone supérieure de l'enceinte de confinement.
Figure 4 : Animation : modélisation de la phase initiale de l'explosion sur la base des données des figures 2 et 3. L'eau, dans notre modèle, est assombrie par sa contamination avec du combustible fondu et des dégagements gazeux.
La figure 5 montre le mécanisme de déclenchement d’une explosion de vapeur hors cuve, comme cela est décrit dans Moriyama et al., où l'eau s’est accumulée au fond de l'enceinte de confinement en dessous du réacteur. Ensuite, le combustible fondu, en traversant le fond de la cuve fondue du réacteur, provoque une explosion de vapeur au moment où il tombe dans l’eau en dessous du réacteur. [1] Ainsi, dans notre modèle pour Fukushima, l'eau de mer injectée dans le réacteur de l'unité 3 s’écoule hors du réacteur et s’accumule dans l’enceinte de confinement. La chute du combustible en fusion déclenche alors une explosion de vapeur qui elle-même déclenche les explosions secondaires d'hydrogène. [1,3]
Figure 5 : Animation: l’explosion de vapeur hors-cuve déclenchée par le combustible fondu tombant dans l'eau.
Dans la figure 6, toutes nos observations sont réunies pour former un modèle compatible et cohérent d’explosion de vapeur hors-cuve qui concorde parfaitement avec l'explosion de l'unité 3. Ici, nous faisons fonctionner ce modèle plus loin que l’animation de la figure 4, jusqu’au point de « l'épanouissement du champignon », qui arrive juste après comme prévu, une grosse boule de vapeur de carburant usé roulant vers le haut dans le ciel. Nous supposons que la force de l'explosion dans l'enceinte a momentanément soulevé le couvercle du puits de cuve, permettant à une partie importante de l'eau de mer de s’échapper, avant qu’il ne retombe et se referme. Mais les dégâts de l'explosion sur les joints du couvercle ont permis à la vapeur de se propager pendant des semaines comme on le voit dans la figure 2.
Figure 6 : Animation : modélisation de l’explosion de vapeur hors-cuve appliquée à l'explosion de l'unité 3.
Indices donnés par les instruments de mesure
Les données enregistrées indiquent que l'explosion de l’unité 3 a été associée à un taux significatif de variation de pression (une chute de pression) dans l’enceinte de confinement (appelée aussi drywell, ou D/W) comme si cela correspondait à un rejet explosif soudain provenant de celle-ci. [4]
![Figure 7 : l'explosion a coïncidé avec une baisse soudaine de la pression de confinement. Le graphique montre le taux de variation de pression et son évolution ; la pression n’est pas revenue à la normale après l'explosion (voir [4] pour plus de détails).](https://img.over-blog-kiwi.com/0/54/77/39/20140907/ob_acd06a_fukushimafigure0107-png)
Figure 7 : l'explosion a coïncidé avec une baisse soudaine de la pression de confinement. Le graphique montre le taux de variation de pression et son évolution ; la pression n’est pas revenue à la normale après l'explosion (voir [4] pour plus de détails).
La théorie de TEPCO selon laquelle l'explosion de l’unité 3 est uniquement due à une explosion d'hydrogène dans l'espace du niveau supérieur au-dessus du confinement est contredite par la perte simultanée et soudaine de la pression de l'enceinte de confinement, qui indique clairement son implication dans l'explosion.
Cela montre aussi que l'eau de mer injectée dans le réacteur fuyait, ce qui de ce fait inondait l'enceinte de confinement comme le montre la figure 5. Vingt heures avant que l'unité 3 n’explose, TEPCO a également indiqué dans un communiqué de presse (soulignement ajouté):
En tenant compte du fait que le niveau d'eau dans la cuve sous pression n'a pas augmenté depuis longtemps et que la dose de rayonnement augmente, nous ne pouvons pas exclure la possibilité que la même situation se soit produite à l'unité 1 le 12 mars. [5]
Que le niveau de l’eau n'ait pas augmenté pendant une longue période est conforme à un écoulement de l'eau hors du réacteur. Et qu'il ait finalement augmenté est cohérent avec le fait que le niveau dans l'enceinte de confinement était finalement suffisamment élevé pour permettre au niveau d’augmenter aussi dans le réacteur. Cependant, gardez à l'esprit que ce sont des conclusions à partir d'une déclaration au sujet d'une situation complexe et que même ceux qui étaient sur le site à ce moment ne pouvaient pas être certains de la signification des données des niveaux d'eau.
Discussion
Étant donné que l'explosion de vapeur hors cuve au cours d'une crise est reconnue par l'industrie nucléaire et les scientifiques comme un risque grave, il est surprenant que la seule mention de celle-ci en rapport aux fusions de cœurs de Fukushima trouvée via Google (au 03/09/11) se trouve dans un rapport de Greenpeace Allemagne [6]. Ce qui est aussi surprenant, c'est qu'il n'y a pas eu à ce jour d'explication ou même de reconnaissance des différences considérables entre les explosions de Fukushima provenant de l'industrie, du gouvernement ou de sources universitaires. Et pourtant, comprendre exactement comment les centrales nucléaires ont explosé pourrait évidemment aider à protéger le public contre les catastrophes nucléaires du futur.
Dans le rapport du gouvernement japonais, l’explosion de l’unité 3 est expliquée de cette manière : " Une explosion, qui était probablement une explosion d'hydrogène, a eu lieu à la partie supérieure du bâtiment réacteur à 11h01 le 14 mars " [7]. C'est tout ! Pour une explication universellement acceptée, sans question à faire valoir en passant simplement comme probable, c'est surprenant. En outre, elle est probable par rapport à quoi ? Si je dis « La pluie est probable », nous savons que ça signifie que c’est probable par rapport au fait qu’il ne pleut pas, et nous savons ce que ne pas pleuvoir veut dire. Pourtant, il n'est pas fait mention de toute autre cause possible relative au fait que cette probabilité est favorisée. Le terme explosion de vapeur ne figure même pas dans le rapport. Il semble donc que soit il n’y a que Greenpeace à être familier avec la littérature nucléaire, soit le gouvernement et TEPCO ont choisi de garder le silence sur d'autres causes possibles.
Considérant que la fuite de liquide de refroidissement dans l'enceinte de confinement est une condition préalable pour une explosion de vapeur hors-cuve tant redoutée, il est curieux que TEPCO ait déclaré dans presque chaque communiqué de presse précédent l’explosion de l'unité 3 : « Actuellement, nous ne croyons pas qu'il y ait une fuite de liquide de refroidissement du réacteur vers l’enceinte de confinement du réacteur. » [8] En commençant par dire « nous ne croyons pas », c'est avant tout une déclaration au sujet de la croyance qui revient à dire : nous ne savons rien de toute fuite. Un tel déni de savoir qu'une condition préalable essentielle à une explosion de vapeur hors-cuve puisse exister a des relents de manœuvres précontentieuses destinées à réduire la responsabilité éventuelle de TEPCO.
En conclusion, les éléments de preuve dans le présent rapport ramènent constamment à une explosion dans l'enceinte de confinement et donc plus probablement à une explosion de vapeur hors cuve dans cette grande enceinte d'eau bouillante [2]. Ce type d'explosion de vapeur est le type le plus probable parce que la recherche indique qu’il est très peu probable qu’une explosion à l’intérieur de la cuve (c’est-à-dire une défaillance du confinement en mode alpha) survenant à l'intérieur du réacteur lui-même puisse provoquer une brèche dans l'enceinte de confinement, et il y aurait donc peu de chances qu’elle produise l'explosion dramatique de l'unité 3 [1].
Conclusion
La preuve empirique multimodale examinée ci-dessus démontre que tous ces éléments, à savoir (a) les panaches de vapeur d'eau, (b) les points chauds, (c) les forces explosives et (d) un nuage de vapeur en forme de champignon, correspondent à des vecteurs [d’éjection ; cf. Fig. 3] dont les origines convergent autour du couvercle d'un grand réservoir d’eau bouillante connu sous le nom d’enceinte de confinement. En outre, les données enregistrées montrent que la pression dans l'enceinte de confinement a soudainement chuté au moment de l'explosion (conformément à une explosion provenant de l'enceinte de confinement) et que le jour avant l'explosion, les niveaux d'eau n'ont pas augmenté dans le réacteur pendant une longue période en dépit de l’eau injectée (compatible avec l'eau qui s'écoule du réacteur et son accumulation dans l’enceinte de confinement). Enfin, compte tenu de la présence de flammes dans deux des panaches explosifs (figures 4 et 6), l'explosion dans l'enceinte a probablement déclenché les explosions secondaires d'hydrogène, car ce gaz se serait accumulé à la fois dans l'espace de l’enceinte de confinement et dans l'espace du niveau supérieur au-dessus de l'enceinte de confinement.
_______________
[1] Moriyama, K., et al. (2006). Evaluation of Containment Failure Probability by Ex-Vessel Steam Explosion in Japanese LWR Plants, Journal of Nuclear Science and Technology, 43(7), p.774-784.
[2] Nous n’avons pas besoin d’émettre l'hypothèse que le réservoir d'eau était en train de bouillir parce que son ébullition est un fait accepté par tout observateur bien informé. En effet, (1) l'eau autour du combustible nucléaire fondu ou en train de fondre est nécessairement en ébullition et doit être renouvelée en permanence pour étancher le rythme rapide de l'ébullition, et (2) les panaches de vapeur vus dans la figure 2 montrent clairement que l'eau fuyant de l’intérieur de l’enceinte de confinement de l’unité 3 bouillait. Reconnaissant que l'enceinte de confinement était un grand réservoir d'eau bouillante, comme une grande cocotte-minute avant que ses joints ne cèdent, la théorie selon laquelle il a subi une explosion de vapeur doit être considérée comme la théorie par défaut.
[3] JAEA. (2006). Nuclear Safety Research, Evaluating the Risk of Steam Explosions, JAEA R&D Review, p. 83.
[4] Variation du taux de pression du D/W de l’unité 3 (MPa/h) dans la période 0-96 heures après le séisme.
Voir aussi: la pression de la cuve du réacteur (RPV) et de l’enceinte de confinement primaire (PCV, et toute autre dénomination : enceinte de confinement, drywell ou D/W) au moment de l'explosion.
Données brutes de Tepco pour l'unité 3, certaines d'entre elles utilisées ici.
[5] TEPCO Communiqué de presse de Tepco du 13 Mars 2011 : Impact to TEPCO's Facilities due to Miyagiken-Oki Earthquake (as of 3:00PM).
[6] Large, J.H. (2011). Brief opinion on the TEPCO plan to flood the primary containment of Unit 1 Fukushima Dai-ichi, Greenpeace Germany.
[7] Prime Minister of Japan and His Cabinet. (2011). Report of Japanese Government to the IAEA Ministerial Conference on Nuclear Safety - The Accident at TEPCO's Fukushima Nuclear Power Stations, Chapter 4.
[8] Communiqué de presse de Tepco du 12 mars 2011 : Plant Status of Fukushima Daiichi Nuclear Power Station (as of 11PM March 12th).
______________________________
Articles de 2011 sur l’explosion de l’unité 3
Réacteur n°3 : que s'est-il passé vraiment ? (27 avril 2011)
Explosion au réacteur n°3 de Fukushima Dai-ichi : la théorie d'Arnie Gundersen (7 mai 2011)
Analyse de l'explosion du bâtiment du réacteur 3 de Fukushima Daiichi (21 mai 2011)
Selon un ingénieur japonais, l’explosion du réacteur 3 était une explosion nucléaire (14 décembre 2011)
/fdata%2F4376200%2Favatar-blog-1224248539-tmpphpFIdv20.jpeg){kind=avatar}
/image%2F0547739%2F20210208%2Fob_2b8fba_capture.JPG)
/image%2F0547739%2F20210219%2Fob_199e1f_bd-galic.jpeg)
/image%2F0547739%2F20240429%2Fob_790ad1_screenshot-2024-04-29-at-10-26-05-etud.png)
/image%2F0547739%2F20210321%2Fob_156e07_fwip.JPG)
